（环境工程专业论文）分散式生活污水一体化装置的研制及性能研究.pdf

原创性声明 | | i i f f i j f i j j l j f j i f i f j f j j m i i f f j i i f y 17 4 1218 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表 或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：刻德垂日期：掣 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：袤：l 互堑丕导师签名：互缝左日期：塑垒丕z ：9 上海大学工学硕士学位论文 分散式生活污水一体化装置的研制 及性能研究 姓名：刘德永 导师：丁国际教授 学科专业：环境工程 上海大学环境与化学工程学院 2 0 0 9 年6 月 ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt os h a n g h a iu n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e e o fm a s t e ri ne n g i n e e r i n g 一 t h e d e s i g no fi n t e g r a t e dr e a c t o r 11 h l- 1 h“ 一 a n c ik e s e a r c l l0 ni t sr e r t - o r m a n c el o r t h et r e a t m e n to fde c e n t r a l i z e d d o m e s t i cs e w a g e m d c a n d i d a t e ：l i ud e y o n g s u p e r v i s o r ：d i n gg u o j d ( j u o i m a j o r ：e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g s c h o o lo fe n v i r o n m e n t a la n dc h e m i c a l e n g i n e e r i n g ， s h a n g h a iu n i v e r s i t y j u n e ，2 0 0 9 v 摘要 随着我国经济的快速发展和生活水平的日益提高，提高对分散式污水的处理 率和处理水质已势在必行。然而，传统的脱氮除磷工艺要求较大的污泥回流量和 硝化液回流量，需要较高的污水处理成本及管理操作要求，并不适合我国分散式 污水的处理要求。为此，本文在充分分析已有工艺特点的基础上，设计了一种新 型、高效的一体化反应器，并对其性能进行了实验研究。整个实验研究由三个部 分组成：第一部分以模拟生活污水为处理对象，主要考察h r t 、温度等对反应 器的处理性能的影响；第二部分是为了进一步提高反应器的脱氮性能，探讨在分 段进水时的处理性能；而第三部分是在综合分析前两部分研究结果的基础上，确 定处理工艺和工况条件，并以实际的生活污水为处理对象进行验证实验。获得的 主要研究结果如下： 1 ) 设计和制作了一种以分散式生活污水为处理目标的高效的一体化反应器。 其主要特点为多级a o 串联，无混合液及污泥回流，以过滤床代替二沉池，反应 器均采用多孔弹性材料为载体，在高效去除有机物和氮磷的前提下，既简化了工 艺流程，降低了能耗又方便了运转管理。 2 ) 第一部分的研究结果表明，在实验水温范围内，当h r t 为1 2 h 时，反应 器对污染物的去除率与h r t 为9 h 时相比没有明显的提高，但h r t 为1 2 h 或9 h 时的污染物去除率均明显高于h r t 为6 h ，因此h r t 取9 h 较为合适。水温的变 化对有机物的去除影响不大，但对n h 3 - n 和、t n 的去除影响比较显著。水温由 1 5 上升至2 5 时，n h 3 - n 和t n 的去除率分别增加了3 7 3 和2 2 1 。在h r t 为9 h 、水温为2 5 ，以及模拟生活污水中c o d 、n h 3 - n 、t n 、t p 、s s 的浓度 分别在3 5 0 - - 4 5 0 、2 6 4 - 3 6 9 、2 7 0 - 3 8 5 、1 7 - 2 6 及2 6 7 3 4 5m g l 范围内时， 相应的污染物去除率分别达到了9 5 7 、9 7 o 、51 4 、6 3 5 及9 3 9 ，处理 水水质指标均能满足城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 中的 一级排放标准。 3 ) 第二部分的研究结果表明，尽管采用了分段进水方式，反应器对t n 的 去除率并没有得到提高，没有能够实现提高脱氮率的预期目标。不过，由于分段 进水的方式可以分散进水负荷、提高抗冲击负荷的性能，因此在实际应用中仍有 一定的价值。 4 ) 由于一段进水与多段进水的处理性能几乎无差别，因此第三部分的实验 采用了一段进水的方式。实验结果表明，反应器在h r t 为9 h 、水温为2 5 ，以 及实际生活污水中c o d 、n h 3 - n 、t n 、t p 、s s 的浓度分别为2 9 0 - - 3 8 4 、2 8 2 3 6 4 、3 2 0 - 4 1 3 、2 2 3 , - - , 3 6 6 、以及2 8 0 - - 3 2 6 m g l 时，相应的去除率分别达到 9 0 4 、8 3 5 、5 5 1 、6 5 1 、以及9 3 7 。由于生物学方法除磷是有一定的 局限性，处理水质指标中除了t p 浓度之外，其它水质指标均可满足城镇污水 处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 中的一级排放标准。因此总体上看， 本文设计的反应器具有良好的去除性能。 上述研究结果表明了本文设计的一体化装置具有构造简单、结构紧凑、管理 方便、无回流系统等特点，并且在h r t 仅为9 h ，且无二沉池的条件下，不仅具 有很高的有机物、s s 去除能力，而且还具有较好的脱氮除磷能力。因此，该新 型一体化装置在分散式生活污水处理领域具有良好的应用前景。 关键词：一体化反应器；分散式生活污水；脱氮除磷；分段进水 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n dp e o p l e sl i v i n g ，i t st h et i m et o i m p r o v e t h er e m o v a le f f i c i e n c ya n de f f l u e n tw a t e r q u a l i t yo fd e c e n t r a l i z e dd o m e s t i cs e w a g e t h et r a d i t i o n a lp r o c e s s e so fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u sr e m o v a lr e q u i r e d l i q u i da n d s l u d g er e t u r n ，a n dh i g h e rr e q u i r e m e n to fc o s t sa n dm a n a g e m e n t s ot h a td i d n ts a t i s f y t h ed e m a n do fc h i n a sd e c e n t r a l i z e dd o m e s t i cs e w a g et r e a t m e n t i no r d e r t os o l v et h i s p r o b l e m ，an o v e li n t e g r a t e dr e a c t o rw i t hh i g he f f i c i e n c yw a sd e s i g n e db a s e do nt h e a n a l y s i so fs e v e r a lp r o c e s s e s ，a n di t sp e r f o r m a n c ed e a l i n gw i t hd o m e s t i cs e w a g ew a s i n v e s t i g a t e d t h ee x p e r i m e n tw a sc o m p o s e do ft h r e ep a r t s ，i nt h ef i r s t p a r t ，t h e r e s e a r c hw a sa b o u tt h ei n f l u e n c eo fh r ta n dt e m p e r a t u r et ot h er e a c t o r ，sp e r f o r m a n c e w i t hs i m u l a t i v ed o m e s t i c s e w a g e i n o r d e rt oe n h a n c et h e p e r f o r m a n c e o f d e n i t r i f i c a t i o n ，t h ee x p e r i m e n to fs e c o n dp a r tr e s e a r c ht h er e m o v a le f f i c i e n c yo fs t e p f e e d t h et h i r dp a r td e c i d e dt h ep r o c e s sa n dc o n d i t i o n sb a s e do nt h ea n a l y s i so ft h e p r e v i o u sr e s u l t s ，u s e dt h ea c t u a ld o m e s t i cs e w a g ei no d e rt or e s e a r c ht h er e a c t o r s p r a c t i c a l i t y t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 ) a ni n t e g r a t e dr e a c t o rw i t hh i g he f f i c i e n c yw a sd e s i g n e dw h i c ha i m e da t d e c e n t r a l i z e dd o m e s t i cs e w a g et r e a t m e n t ，w i t ht h e p r o p e r t i e so fs e v e r a l s t a g ea o p r o c e s s ，n om i x e d - l i q u i da n ds l u d g er e t u r ns y s t e m ，u s e df i l t e rb e da st h es u b s t i t u t eo f s e c o n d a r ys e d i m e n t a t i o nt a n k , u s e dp o r o u se l a s t i cm a t e r i a l 嬲t h ec a r r i e r ；s i m p l i f i e d t h ep r o c e s s ，r e d u c e de n e r g yc o n s u m p t i o na n df a c i l i t a t e dt h em a n a g e m e n tu n d e rt h e p r e m i s eo fr e m o v i n go r g a n i cm a t t e r , n i t r o g e na n dp h o s p h o r u se f f i c i e n t l y 2 ) r e s u l t so ft h ef i r s tp a r ts h o w e d ，w h e nh r tw a s12 h h r th a dal i t t l ei n c r e a s e o nr e m o v a le f f i c i e n c yc o m p a r e dw i t h9 ha tr e s e a r c ht e m p e r a t u r e s ，b u tb o t hb e t t e rt h a n t h ee f f i c i e n c yo b v i o u s l yw h e nh r tw a s 6 h ，s ot h es u i t a b l eh r t w a s9 h t e m p e r a t u r e a f f e c t e dn h 3 。na n dt nr e m o v a ld i s t i n c t i v e l y a l t h o u g hi t h a dal i t t l e i m p a c to n o r g a n i cm a t t e rr e m o v a l ，w h e nt h et e m p e r a t u r ei n c r e a s e df r o m15 ct o2 5 c ，t h e r e m o v a le f f i c i e n c yo fn h 3 - na n dt nw e r ei n c r e a s e d3 7 3 a n d2 2 1 r e s p e c t i v e l y w h e nt h ec o n d i t i o n sw e r eh r t = 9 h ，t = 2 5 ca n dt h ec o n c e n t r a t i o n so fc o d ，n h 3 - n ， t n ，t p ，s si ns i m u l a t i v ed o m e s t i cs e w a g ew e r eb e t w e e n3 5 0 - - 4 5 0 ，2 6 4 - 3 6 9 ， 2 7 0 3 8 5 ，1 7 - - 2 6a n d2 6 7 , - 一3 4 5 m g lr e s p e c t i v e l y , t h ea v e r a g er e m o v a le f f i c i e n c y o fa b o v ep o l l u t a n t si ne f f l u e n tr e a c h e dt o9 5 7 ，9 7 0 ，51 4 ，6 3 5 a n d9 3 9 r e s p e c t i v e l y t h ew a t e rq u a l i t yo fe f f l u e n tc o u l dm e e tt h ef i r s tc l a s sc r i t e r i as p e c i f i e d i nt h en a t i o n a ld i s c h a r g es t a n d a r do fp o l l u t a n t sf o rm u n i c i p a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n t p l a n t ( g b18 918 - 2 0 0 2 ) 3 ) r e s u l t so fs e c o n dp a r ts h o w e d ，t h et nr e m o v a le f f i c i e n c yc o u l d n ti n c r e a s e s i g n i f i c a n t l ya n dc o u l d n ta c h i e v et h ee x p e c t e dt a r g e to fe n h a n c i n gd e n i t r i f i c a t i o n a l t h o u g ha d o p t i n gt h em e t h o do fs t e p - f e e d h o w e v e r , t h em e t h o do fs t e pf e e dc o u l d m a k em o r ee v e nd i s t r i b u t i o na n dr e s i s tt h ei m p a c tl o a d ，t h e ni ta l s oh a dv a l u ei nt h e p r a c t i c a la p p l i c a t i o n 4 ) t h et h j r dp a r to fe x p e r i m e n ta d o p t e dt h ep r o c e s so ft h ef i r s tp a r t ，b e c a u s e t h e r ew a sn od i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w ot y p e so ff e e d i n g t h er e s u l t ss h o w e d ，w h e n t h ec o n d i t i o n sw e r eh r t = 9 h ，t = 2 5 a n dt h ec o n c e n t r a t i o n so fc o d ，n h 3 - n ，t n ， t p s si na c t u a ld o m e s t i cs e w a g ew e r eb e t w e e n2 9 0 - - - 3 8 4 ，2 8 2 - - 3 6 4 ，3 2 0 - 4 1 3 ， 2 2 3 3 6 6a n d2 8 0 - 3 2 6 m g lr e s p e c t i v e l y , t h ea v e r a g er e m o v a le f f l c i e n c i e so f a b o v ep o l l u t a n t si ne f f l u e n tr e a c h e dt o9 0 4 ，8 3 5 ，5 5 1 ，6 5 1 a n d9 3 7 r e s p e c t i v e l y , t h ew a t e ri n d e xc o u l dm e e t t h ef i r s tc l a s sc r i t e r i as p e c i f i e di nt h en a t i o n a l d i s c h a r g es t a n d a r do fp o l l u t a n t sf o rm u n i c i p a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t ( g b 18 918 2 0 0 2 ) e x c e p tt h et p , b e c a u s ep h o s p h o r u sr e m o v a lw i t hb i o l o g i c a lm e t h o dh a d c e r t a i nl i m i t a t i o n t h er e a c t o rh a dw e l lr e m o v a le f f i c i e n c ya n y w a y t h er e s u l t so ft h ee x p e r i m e n ts h o w e dt h a t ，t h ei n t e g r a t e dr e a c t o rh a dm a n y p r o p e r t i e s ，s u c ha sf e a t u r e so fs i m p l e ，c o m p a c ts t r u c t u r e ，e a s i l ym a n a g e m e n ta n dh a s n or e t u r ns y s t e m o nt h ec o n d i t i o n so fh r p 9 h ，w i t h o u ts e c o n d a r ys e d i m e n t a t i o n t a n k ，t h er e a c t o rn o to n l yh a dh i g hr e m o v a le f f i c i e n c yo fo r g a n i ca n ds s ，b u ta l s oh a d t h ew e l lp r o p e r t yo fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u sr e m o v i n g ；a c c o r d i n g l yi th a dp r o s p e c t o fu s i n gt h i sr e a c t o rt ot r e a tt h ed e c e n t r a l i z e dd o m e s t i cs e w a g e k e y w o r d s ：i n t e g r a t e dr e a c t o r ；d e c e n t r a l i z e d d o m e s t i c s e w a g e ；n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u sr e m o v i n g ；s t e pf e e d i x 目录 第一章绪论1 1 1 分散式污水处理的必要性和紧迫性1 1 2 国内外分散式污水处理现状1 1 2 1 国外的处理现状l 1 2 2 国内的处理现状4 1 3 分散式污水处理技术5 1 3 1 自然处理系统7 1 3 2 人工处理系统1 0 1 4 研究目的、内容及创新点1 8 1 4 1 研究目的1 8 1 4 2 研究内容1 9 1 4 3 创新点。1 9 第二章试验装置设计2 1 2 1 工艺流程设计。2 1 2 2 试验装置结构设计2 2 2 3 载体选择2 4 第三章一段进水条件下对模拟污水的去除性能研究2 7 3 1 材料与方法2 7 3 1 1 工艺条件2 7 3 1 2 试验用水。2 7 3 1 3 接种污泥2 7 3 1 4 分析指标与测试方法2 8 3 1 5 装置的启动2 8 3 2 影响反应器处理性能的因素研究2 9 3 2 1h r t 对去除效果的影响3 0 3 2 2 温度对去除效果的影响3 2 3 2 3 碱度对去除效果的影响3 5 3 2 4 小结3 7 x 3 3 去除性能研究3 8 3 3 1d o 与o r p 的沿程变化3 8 3 3 2 碱度与p h 的沿程变化3 8 3 3 3c o d 的去除性能。3 9 3 3 4n h 3 - n 的去除性能4 0 3 3 5t n 的去除性能。4 2 3 3 6t p 的去除性能4 3 3 3 7s s 的去除性能4 4 3 3 8 小结。4 6 第四章分段进水条件下对模拟污水的去除性能研究4 7 4 1 分段进水# d o 脱氮工艺4 7 4 2 材料与方法4 8 4 2 1 试验装置4 8 4 2 2 工艺条件4 9 4 3 去除性能研究。4 9 4 3 1d o 与p h 的沿程变化。4 9 4 3 2c o d 的去除性能4 9 4 3 - 3n h 3 - n 的去除性能l 5 0 4 3 4t n 的去除性能5 2 4 3 5t p 的去除性能5 3 4 3 6s s 的去除性能。5 4 4 3 7 小结5 5 第五章反应器对实际生活污水的去除性能研究5 6 5 1 材料与方法。5 6 5 1 1 工艺条件5 6 5 1 2 试验用水5 6 5 2 去除性能研究5 6 5 2 1d o 与p h 值的沿程变化5 6 5 2 2c o d 的去除性能5 7 5 2 _ 3n h 3 n 的去除性能5 8 x i 5 2 4t n 的去除性能5 9 5 2 5t p 的去除性能6 0 5 2 6s s 的去除性能6 l 5 2 7 ，j 、结6 2 第六章结论与建议6 3 6 1 结论6 3 6 2j 目e 议6 4 参考文献6 5 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文和专利7 1 致 射7 2 x i i 上海大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 分散式污水处理的必要性和紧迫性 随着经济的发展，工业化、城市化进程的加快，我国的水污染问题日趋严重。 然而，当前污水处理项目的建设主要是为建成区服务，城市郊区、农村或其它分 散居民点的生活污水由于大多远离城市或位于市政排水管网未能覆盖的地区，难 以也不可能全部收集入城市污水处理厂进行处理，这些城市污水管网收集不到或 集中处理不经济的生活污水称为分散式生活污水【l 】，分散式生活污水得不到有效 治理原因主要包括以下两个方面。 1 ) 这些地区的居民由于缺乏资金以至无力建设污水集中处理设施及排水管 网系统，无法承受巨额的建设和运行费用，使得市政排水管网的改造、扩展及城 市污水处理厂的建设严重滞后。 2 ) 分散式生活污染源的地理位置相对特殊，不便连入集中处理管网，况且 铺设长距离的收集管道进行低收集率的污水收集也是不合理的。 分散式生活污染源所产生或排放的污水由于得不到有效的治理，随意就地排 放，最终汇入江河、湖泊等水体，致使我国每天未经处理直接排放到水体的有机 物超过4 6 4 万吨，造成了严重的水体污染，加剧了水体的富营养化。为此，建设 部和国家环境保护总局于2 0 0 0 年发布了城市污水处理及污染防治技术政策， 要求对分散的废水进行就地处理达标排放【2 1 。 因此，选择开发出适当的污水处理系统对分散式生活污水进行有效地处理， 是目前污水处理领域的一项紧迫而艰巨的任务。 1 2 国内外分散式污水处理现状 1 2 1 国外的处理现状 国外早期分散式污水处理设施的研究与应用距今已有3 0 多年历史，2 0 世纪 7 0 年代开始，由于分散的居民点污染源的排放比重逐年增加，日、美等发达国 上海大学硕士学位论文 家开始对不同形式的小型一体化污水处理设施进行研究，开发和生产成套装置， 以适应生活污水的处理需要【3 1 。国外分散式生活污水处理在近二十年来出现了重 大的变化，针对小区域污水的处理己积累了较丰富的经验，新技术和硬件以及旧 技术新设备的应用发展起来，并形成了较成熟的技术体系和管理体系。 1 2 1 1 日本的处理现状 日本的再生水利用是从1 9 5 5 年开始，受1 9 7 7 年节能政策调整和1 9 7 8 年福 冈等城市水荒的影响，国家及地方制定了再生水利用的指导计划。从1 9 8 0 年起 再生水利用设施建设发展速度加快。为了解决水荒和缺水问题，采取了种种控制 地下水使用和合理用水的办法，如节约用水，重复用水，调整用水结构，其中之 一是污水分散式处理与回用。2 0 0 1 年4 月，日本实行了相关的新法律，保证人 口分散地区生活污水的净化处理。在日本独立发展的净化槽正被广泛应用于生活 污水的分散式处理。净化槽有两种类型：一种是仅用于厕所冲洗水处理的单独处 理净化槽，另一种是用于混合生活污水处理的合并处理净化槽。净化槽由厌氧滤 池、接触氧化池、沉淀池和消毒池组成，在厌氧滤池和接触氧化池中加有填料。 净化槽所采用的处理工艺主要是厌氧过滤一接触曝气工艺和反硝化型厌氧过滤 一接触氧化工艺，前者广泛应用于小型合并处理净化槽系统中，经过这个工艺处 理后的出水b o d 可达到2 0 m g l 以下。 在日本已拥有8 0 0 万台分散式处理生活污水净化槽，服务人口约3 6 0 0 万人， 其中约1 3 5 是合并处理净化槽，大约1 0 0 万套，服务人口约1 0 0 0 万，政府还 在加紧增加合并处理净化槽的使用比例，在缺乏排水系统的边远乡村应用已经比 较成熟【4 1 。日本生活污水处理率为7 5 8 ，其中有1 2 的生活污水是由净化槽处 理的，并且逐年增加1 5 】。 近年来，净化槽的研究与发展十分迅速。在技术上主要有来两个方面，一是 研究能去除n 和p ，同时获得高质量出水的净化槽，如深度处理净化槽，它不仅 能有效降低化学好氧量和生物好氧量，还能脱氮除磷【6 】；另一个方面是研究具有 特殊功能的净化槽，如固体处理单元的小型净化槽、新型膜分离净化槽等，这些 新型的净化槽具有优良的处理性能，并得到实际应用【7 1 。 2 上海大学硕士学位论文 1 2 1 2 美国的处理现状 分散式污水处理在美国的发展，可以追溯到2 0 世纪2 0 年代。但城镇污水处 理设施的大规模建设和普及，始于2 0 世纪6 0 年代末、7 0 年代初。产业化污水 回用设施建设的全面展开，则是自2 0 世纪9 0 年代初期开始的。尽管当前在美国 有相当部分的分散式污水处理系统因操作和管理不善而未能发挥应有的作用，但 在美国分散式污水处理系统不再是暂时的安装而后逐步被集中系统所取代，而是 作为其中一种永久性的选择来处理和再生利用生活污水，被视为极其重要的污水 处理手段，分散式污水管理已成为美国污水处理的一个完整部分。近些年，没有 接入城市污水管网的新型用户比例上升，全国有大约3 7 的用户使用就地污水处 理方式，在明尼苏达州这个比例还会高些，达到4 5 。这些数据表明，分散式污 水处理系统的时代到来了。2 0 0 1 年3 月，美国社会农业工程专家组讨论了就地 污水处理方式，通过在美国各地长时间的观察和实验，现在已经能有效地控制分 散式污水处理系统。 美国大多数早期的分散式污水处理系统均采用自然处理系统( n t s w ) ，而 自然处理系统的主要形式是土地处理系统，包括慢速渗滤、地表漫流和快速渗滤， 还包括用于处理化粪池出水的土壤吸收系统。美国有超过两千万个土壤吸收系统 用于就地污水处理，典型的单个家庭的就地污水处理和处置系统包括一个化粪池 和一个靠重力作用的地下土壤吸收系统。其他可供选择的污水处理系统包括用于 家庭、商业或饭店排水的油脂捕集器，用于多户居民的殷霍夫槽池以及砂滤和好 氧处理单元。 美国在大多数情况下，处理生活污水时化粪池是首选的预处理单元，处理和 处置从化粪池或其他预处理单元的出水通常利用地下土壤吸收系统。其它自然处 理系统在美国的应用也比较多，如浮游水生植物处理系统、湿地系统以及多种不 同自然处理系统的组合系统【引。 1 2 1 。3 挪威的处理现状 挪威的人口稀少，大部分行政区的人口分布在小村庄或小社区，大约有2 5 的人口居住在没有任何集中污水收集系统的乡村地区，根据挪威环保局规定，l 7 户家庭组成的小型社区可以使用自己的就地处理系统。这些就地处理系统一般 上海大学硕士学位论文 包括化粪池、配水系统和土地渗滤系统，在土壤渗透性差而不能使用土地渗滤系 统的地方，常常使用预制的集成式微型处理设备，在挪威已经有十多种微型设备 被认可，处理方法通常是先使用化粪池预处理，然后进行生物处理、化学处理或 两者联合处理，由于挪威的污水处理厂大多要求除磷，因此，化学法在挪威应用 较多，但多数情况下化学法与生物法联合使用。目前，移动床生物膜反应器 ( m b b r ) 在挪威的小型污水处理厂得到了普遍的使用【9 】。 生物膜反应器在挪威的分散式污水处理中应用十分广泛，开发了以移动床生 物膜反应器、生物转盘和滴滤池技术为主，结合化学絮凝技术除磷的集成式小型 污水净化装置，如u p o n o r 、b i o t r a p 和b i o v a e 等，对生活污水中b o d 和磷的去 除率大于9 0 ，对氮的去除率大于5 0 t 1 0 1 。 1 2 1 4 德国的处理现状 德国有1 0 的生活污水由于散布在偏远乡村及技术、经济等方面的原因，只 能分散就地处理【1 1 1 。因此德国乡村散布着为数众多的小型污水处理设施用以处理 家庭、旅馆排出的污水。这种小型污水处理设施的最大处理能力可达8 m 3 d ，通 常是一个或几个家庭合用，由化粪池和一个生物处理单元组成。在空间充足的地 区，采用化粪池加生态处理的工艺，如氧化塘、快速渗滤系统、人工湿地等，在 低能耗的情况下可以取得较好的处理效果；在用地紧张的地区，采用化粪池加生 物接触氧化池、生物滤池、活性污泥系统等。在良好的维护和控制条件下，出水 b o d 可小于4 0 m g l 。 1 2 2 国内的处理现状 我国的分散式污水处理研究工作始于2 0 世纪8 0 年代末。1 9 8 4 年，北京市 环境科学研究院、北京市市政工程设计研究院在机关大楼和住宅小区开展了中水 回用的研究与实践工作，起n t 示范和推广作用【1 2 】。1 9 9 1 年，中国工程建设标 准化协会标准建筑中水设计规范颁布实施，进一步推动和规范了分散式污水 处理工作的开展。此后在我国，尤其在北方缺水城市，分散式污水处理与回用的 研究与实践迅速发展，积累了较丰富的实践经验，为我国分散式污水处理的发展 奠定了重要基础。2 0 0 5 年5 月，国际水协会( i w a ) 、国家自然基金委员会、西 4 上海大学硕士学位论文 安建筑科技大学等机构在西安联合组织召开了第五届世界水大会，大会主题为 “未来城市污水系统一分散式污水处理与再利用 ( f u t u r eo fu r b a nw a s t e w a t e r s y s t e m d e c e n t r a l i z a t i o na n dr e u s e ) 。会议就目前分散式污水处理与再利用 ( d e s a r ) 的最新技术进行了广泛的交流，集中报道了现阶段d e s a r 的最新应 用技术均具备小型化、廉价化、普及化等特点，为分散式污水处理在中国的进一 步发展指明了方向。 国内的分散式污水处理研究比起步较早的发达国家和地区在各方面都存在 明显的欠缺，研究没有国外那么系统化，较多的是对小区污水的处理，随着科学 技术的发展，污水处理设施实现了装置化、小型化，使污水分散处理与回用得以 实现，但处理工艺仍然是传统方法的组合，是城市污水处理厂的小型化。总体来 说，我国在分散式污水处理回用系统的研究上起步较晚，再加之城市基础设施的 落后，城市用水管理体制的不健全，使得分散式污水处理回用工作在我国的推广 较慢，并且在系统优化上缺乏较深入的研究，尚未形成适合地方特点的系统管理 模式，要使分散式污水处理与回用在我国进入良性发展阶段还需要一个相当长的 过程。所以加强技术规范、加快技术创新、加大国际交流、加深环保意识，使我 国污水处理工作快速、有效、健康的发展已势在必行【”】。 1 3 分散式污水处理技术 在当前的污水处理中，集中式污水处理系统( c t s ) 是一种主要的污水处理 方式，它是通过庞大的排水系统将污水输送到集中式污水处理厂进行集中式的处 理。如全世界最大的污水处理厂一美国海河伦污水处理厂，处理规模为 3 4 x 1 0 6 m 3 d ，全国最大的污水处理厂一北京市高碑店污水处理厂，处理规模为 1 2 x1 0 6 m 3 d 。 集中式污水处理系统在进行大规模的污水处理时，起到了积极的作用，但是 其处理模式并不适合分散式污水的处理，这是由分散式生活污水及集中式污水处 理系统的特点所决定的。 1 ) 大规模的污水处理厂需要相应庞大的管网系统建设，而管网系统的造价 十分巨大，且运行维护费用昂贵。 2 ) 当水资源短缺成为全球面临的严重问题时，污水的回收与再利用将成为 上海大学硕士学位论文 解决污水处理的必由之路，处理后的污水回用需要重新建设城市回用水管网系 统，浪费了大量的基建费用和运行维护费用。并且在管网中，污水的长途输送会 导致污水的渗漏，这部分渗漏可造成3 0 左右的损失l l4 1 ，同时到终端用户时回 用水的水质还有可能下降。 可见，集中式污水处理系统并不满足分散式污水操作简单，成本低廉等要求， 并且在实现水资源的回收利用及可持续发展方面也是存在缺陷的。 鉴于分散式污水的处理现状及集中式污水处理本身的特点，各国科学家都积 极倡导一种新型的污水处理方式，即分散式污水处理。分散式污水处理系统 ( d t s ) 是指采用一种新颖的方式，来满足小规模地区废水管理及资源化的要求， 它允许以单独小型污水处理和就地土壤处理系统作为长期的解决方案，同时强调 就近处理，运用低成本，可持续的处理系统进行污水的处理及回用，产生的少量 污泥被输送到集中地点进行再处理，涉及废水的收集、处理和排放。 分散式污水处理系统可以克服集中式污水处理的许多不便之处，具有以下优 点：1 ) 占地面积小，基建和运行投资费用低；2 ) 系统自主建设，运行和维护管 理比较方便；3 ) 不依赖于复杂的基础设施，受外界影响小：4 ) 针对性强，处理 方式灵活，可应用于各种场合和规模；5 ) 处理后的污水易于进行回用，在我国， 经济还不是特别发达，力求通过资源的节省及回收利用来达到保护环境的目的， 运用分散式污水处理系统能较低成本的达到所要求的目标。 因此，在分散式污水处理领域，采用分散式污水处理系统可以实现对污水的 就地处理、就地回用，可将对环境的影响降到最低，这将成为我国分散式污水处 理的有效手段，缓解污水的任意排放对环境的影响，可以提高污水处理率，甚至 可以增强河流的综合治理效率，是符合当前中国国情及可持续发展需求的，是解 决分散式污水处理问题的必然选择。 由于水质水量针对不同的对象和地区相差较大